Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов - Якименко Л.М.
Скачать (прямая ссылка):
1020
~ 10
10
10
15
83-85
83—85
83—85
82 84
35-45
35 45
35-45
35—45
7,0
8,5
8,5
12,5
10
10
10
10
5,5
6,4
7,6
7,6
2030 X
2040 X
2060 X
2060 X
X 1435
X 1740
X 1900
X 1900
1700
1800
1900
1900
Нагрузка, кА............
Среднее напряжение, В.......
Алодная плотность тока, А/м2 .... Объемная плотность тока, А/л , . .
Выход по току, % .........
Температура электролита, °С .... Расход воды на охлаждение, м3/ч (темпе
ратура воды 25—27 0C)......
Межэлектродное расстояние, мм . . .
Масса (без электролита), т .....
Габариты в плане (без штуцеров), мм
Высота, мм ............,
Электролизеры типов I и II имеют охлаждаемый катод и отличаются друг от друга нагрузкой и рабочей поверхностью электродов. Электролизеры III и IV типов имеют неохлаждаемые катоды. Охлаждение осуществляется с помощью холодильных змеевиков, вмонтированных внутри электролизера. Эти электролизеры различаются между собой нагрузкой за счет изменения плотности тока.
На рис. 7-15 приведена схема устройства электролизера с охлаждаемым катодом. Электролизер состоит из гуммированного корпуса, в котором размещены два катодных комплекта и графитовые аноды (48 штук на 20 кА, 60 штук на 25 кА). Каждый катодный комплект на резиновых прокладках крепится к одной из двух гуммированных крышек электролизера', каждая крышка имеет два короба, в которых размещаются анодные шины; головки анодов присоединяются к анодным шинам с помощью небольших шинок. Герметизация всех зазоров в коробах крышек производится с помощью бетона и битума, заполняющего всю полость короба. Шины катодного комплекта выведены через отверстия крышки и уплотнены резиновой прокладкой.
Катодный комплект с крышкой, анодами, шинами и герметизированными коробами представляет собой один сменный узел, который на резиновой прокладке крепится к корпусу электролизера.
Катодный комплект выполнен в виде двух рядов полых плоских коробок — катодов, объединенных общим коллектором. Во внутренние полости катодов поступает вода для охлаждения. Коллектор используется одновременно для распределения воды и тока по отдельным катодам. Верхняя часть коллектора, расположенная в газовом пространстве, гуммирована.
Катодные шины обоих катодных комплектов объединены над крышкой общей токоподводящей шиной, к которой присоединяют
анодные шины смежного электролизера и шунтирующий выключатель электролизера.
Электролит вводится в электролизер через штуцер в нижней части электролизера и распределительную винипластовую трубу. Электролит выводится через штуцер в верхней части корпуса электролизера. Штуцер для вывода газов расположен в крышке электролизера.
Рис. 7-16. Электролизер для получения хлората натрия на нагрузку 15 кА:
о — продольный разрез; б — поперечный разрез; 1 — охлаждаемый катодный комплект; 2 — коллектор для подачи и отвода охлаждающей воды; 3 — уравнительная катоднан шина; 4 — корпус электролизера; 5 — анодные плиты; 6 — распределительная шина; 7 — анодные шины; * — сборная аноднан шина.
і
Корпус электролизера катодно поляризован, что обеспечивает защиту корпуса от коррозионного разрушения при местных нарушениях гуммировки [108). Такой способ защиты корпуса электролизера делает его практически неизнашиваемым. Срок службы гуммировки корпуса не менее четырех лет. Кроме того, гуммирован-^ ный корпус, имея достаточное шламовое пространство, позволяет не производить промывку электролизера от шлама в течение всего тура работы до замены анодов.
На рис. 7-16 показан продольный и поперечный разрез такого электролизера на нагрузку 15 000 А. Электролизер монтируется из отдельных секций электродных элементов и предназначен для работы при объемных плотностях тока около 7 А/л и электродных плотностях 700—800 А/м2.
Электродные элементы располагаются в полости корпуса достаточно плотно, не оставляя места для размещения холодильников, необходимых для отвода избыточного тепла процесса. Отвод избыточного тепла в данной конструкции производится с помощью охлаждаемого стального катода. Кроме того, охлаждение катода улучшает показатели процесса, снижая катодное восстановление.
В качестве катодного материала используется углеродистая сталь, из которой свариваются в виде полых прямоугольных коробок катодные элементы. Коробчатые катодные элементы объединяются
в катодные секции гребенчатого типа. При этом вертикально стоящие катодные элементы привариваются к двум горизонтальным коллекторам. Верхний^ коллектор разделен поперечной перегородкой; одна его часть служит для подачи воды к катодным элементам, а другая — для отвода воды. Одна группа катодных элементов секции параллельно питается водой из пбдающей части верхнего коллектора. Вода стекает в нижний коллектор, откуда по другой части катодных элементов поступает в отводную часть верхнего коллектора.
Крайние катодные элементы в секции изготовляются в виде перфорированных стальных листов.
К верхнему коллектору подведены два водяных патрубка и токо-подводящий ниппель, проходящий через крышку. Водяные трубы служат также для подачи и распределения тока по коллектору, откуда он переходит на катодные элементы. Над крышкой электролизера патрубки и ниппель объединены распределительной медной шиной, подсоединенной к уравнительной шине электролизера. Катодные секции подвешиваются в электролизере к раструбу корпуса на специальных лапах.
